可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、選擇題(以下每小題都只有一個(gè)選項(xiàng)正確,每小題3分,共14小題,共42分)
1. 化學(xué)與生活息息相關(guān),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A. Si可以用作半導(dǎo)體材料,光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2
B. 將燃煤進(jìn)行脫硫處理可以有效預(yù)防酸雨污染
C. 硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃,常用作木材的阻燃劑
D. SO2有毒,不能作食品添加劑,不該添加到葡萄酒中
【答案】D
【解析】
【詳解】A.硅是良好的半導(dǎo)體材料,二氧化硅可以用制作光導(dǎo)纖維,A正確;
B.燃煤脫硫技術(shù),可減少SO2的排放,有效防止酸雨的形成,B正確;
C.硅酸鈉的溶液俗稱水玻璃,硅酸鈉不能燃燒,常用作木材的阻燃劑,C正確;
D.葡萄酒中的適量二氧化硫可以起到防腐、殺菌、抗氧化的作用,適量的二氧化硫可以作為食品添加劑添加到葡萄酒中,D錯(cuò)誤;
故選D。
2. 下列化學(xué)用語正確的是
A. CO2的比例模型B. H2O2的電子式
C. 氨分子的結(jié)構(gòu)式D. 14C的原子結(jié)構(gòu)示意圖
【答案】C
【解析】
詳解】A.碳原子半徑大于氧原子半徑,A錯(cuò)誤;
B.雙氧水是共價(jià)化合物,電子式應(yīng)該是,B錯(cuò)誤;
C.氨的分子式NH3,其結(jié)構(gòu)式,C正確;
D.碳原子的質(zhì)子數(shù)是6,而不是8個(gè),原子結(jié)構(gòu)示意圖,D錯(cuò)誤;
故選C。
3. 室溫下,下列各組離子一定能與指定溶液大量共存的是
A. 澄清透明溶液:Na+、Cu2+、SO、Cl-
B. pH=1的溶液:Na+、Fe2+、Cl-、NO
C. 與Al反應(yīng)生成氫氣的溶液:NH、K+、Br-、SO
D. 使酚酞變紅色的溶液:Fe3+、K+、Br-、NO
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Na+、Cu2+、SO、Cl-為澄清透明溶液,A選;
B.pH=1的溶液中含有大量的氫離子,NO可以氧化Fe2+,不共存,B不選;
C.與Al反應(yīng)生成氫氣的溶液為酸性或堿性溶液,NH與OH-可以反應(yīng),不共存,C不選;
D.使酚酞變紅色的溶液為堿性,堿性溶液中的OH-能和Fe3+離子反應(yīng),不共存,D不選;
故選A。
4. NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是
A. 100mL、18.4ml/L濃硫酸與足量銅加熱反應(yīng),生成SO2分子的數(shù)目為0.92NA
B. 1mlCu和1mlS充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1ml
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下量取22.4LSO2,讓其與足量O2充分反應(yīng),生成的SO3分子數(shù)小于NA
D. 常溫下,將5.6g鐵片投入足量的稀硝酸中,鐵失去的電子數(shù)為0.2NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.濃硫酸與銅加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,稀硫酸與銅加熱不反應(yīng),生成SO2分子的數(shù)目小于0.92NA,A錯(cuò)誤;
B.銅和硫反應(yīng)生成Cu2S,則1mlCu和1mlS充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NA,B錯(cuò)誤;
C.二氧化硫與氧氣的反應(yīng)為可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全,生成的SO3分子數(shù)小于NA,C正確;
D.鐵和硝酸反應(yīng)生成三價(jià)鐵,5.6g鐵的物質(zhì)的量為0.1ml,則將5.6g鐵片投入足量的稀硝酸中,鐵失去的電子數(shù)為0.3NA,D錯(cuò)誤;
故選C。
5. 下列離子方程式書寫正確是
A. 硝酸溶液溶解氧化亞鐵:FeO+2H+=Fe2++H2O
B. 用醋酸溶液去除鐵銹:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C. 氯氣通入石灰乳中反應(yīng):2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHCO3溶液:HCO+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【詳解】A.硝酸和二價(jià)鐵反應(yīng)生成三價(jià)鐵和一氧化氮?dú)怏w,不能生成氫氣,A錯(cuò)誤;
B.醋酸為弱酸,寫離子方程式時(shí),不能拆,B錯(cuò)誤;
C.石灰乳應(yīng)該寫化學(xué)式,不能拆,應(yīng)該寫Ca(OH)2,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)以少定多的原則可知,向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHCO3溶液的離子方程式為:HCO+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O,D正確;
故選D。
6. 下列選項(xiàng)中,有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.二氧化碳和氯化鈣不反應(yīng),A錯(cuò)誤;
B.常溫下將Al遇到濃硫酸會(huì)鈍化,在鋁的表面生成了氧化物保護(hù)膜,B錯(cuò)誤;
C.濃硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性,因此用玻璃棒蘸取濃硝酸點(diǎn)到藍(lán)色石蕊試紙上,試紙先變紅色后褪色,C正確;
D.若溶液中含有銀離子,也會(huì)生成白色沉淀,D錯(cuò)誤;
故選C。
7. 在SO2的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)及對(duì)應(yīng)用途中,下列敘述正確的是
A. SO2能使酸性高錳酸鉀、溴水褪色,說明SO2具有漂白性
B. SO2和Cl2都能使品紅溶液褪色,兩者等體積混合后漂白能力更強(qiáng)
C. SO2通入BaCl2溶液中得到BaSO3沉淀,通入Ba(NO3)2溶液中得到BaSO4沉淀
D. SO2持續(xù)通入澄清石灰水中,石灰水先變渾濁,后變澄清
【答案】D
【解析】
【詳解】A.SO2能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色,是因?yàn)槎趸虻倪€原性,不能說明SO2具有漂白性,A錯(cuò)誤;
B.SO2和Cl2等體積通入水中發(fā)生如下反應(yīng):SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,不僅不能增強(qiáng)漂白性,且因?yàn)槎叻磻?yīng)而失去漂白性,B錯(cuò)誤;
C.HCl酸性強(qiáng)于亞硫酸,SO2氣體通入BaCl2溶液中不能得到沉淀,C錯(cuò)誤;
D.SO2持續(xù)通入澄清石灰水中,先生成亞硫酸鋇,隨后生成亞硫酸氫鋇,則石灰水先變渾濁,后變澄清,D正確;
故選D。
8. 在給定條件下,下列物質(zhì)間能一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Hg與S加熱反應(yīng)生成HgS,可以一步實(shí)現(xiàn),故A符合題意;
B.Na與氧氣加熱反應(yīng)生成Na2O2,故B不符合題意;
C.Fe與Cl2加熱反應(yīng)生成,故C不符合題意;
D.S與氧氣加熱生成SO2,故D不符合題意;
答案選A。
9. 下列氮及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A. 具有強(qiáng)氧化性,可作火箭燃料推進(jìn)劑
B. 極易溶于水,可用作制冷劑
C. 不溶于水,可用作保護(hù)氣
D. 易揮發(fā),可用來制備硝酸鹽
【答案】A
【解析】
【詳解】A.二氧化氮具有強(qiáng)氧化性,可與還原劑肼反應(yīng)放出大量的熱,可作火箭燃料推進(jìn)劑,故A正確;
B.氨氣極易液化,液氨揮發(fā)時(shí)會(huì)吸收大量的熱,常用作制冷劑,故B錯(cuò)誤;
C.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不支持燃燒和呼吸,常用作保護(hù)氣,故C錯(cuò)誤;
D.硝酸是一元強(qiáng)酸,能與金屬氧化物和氫氧化物反應(yīng),常用來制備硝酸鹽,故D錯(cuò)誤;
故選A。
10. 一定條件下,將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,剩余氣體體積為原混合氣體的六分之一,則原混合氣體中NO2與O2的體積比可能為
A. 2:1B. 1:2C. 4:1D. 1:4
【答案】A
【解析】
【詳解】將充滿NO2和O2的試管倒立于水槽中,發(fā)生的反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余氣體的體積為原混合氣體的,則試管中剩余體積的為NO或O2。設(shè)NO2和O2的總體積為V;
①當(dāng)剩余氣體為NO時(shí),由3NO2+H2O=2HNO3+NO可知生成NO消耗NO2,則反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3中消耗的NO2和O2的總體積為,則O2為×=V,NO2為×=V,則原混合氣體中NO2和O2的體積之比為()V:V=9:1;
②當(dāng)剩余氣體為O2時(shí),4NO2+O2+2H2O=4HNO3中消耗的NO2和O2的總體積為,混合氣體中二氧化氮的總體積為:×=,O2總體積為,故原氣體中NO2和O2的體積比為:=2:1;
故選A。
11. 用NaOH溶液清洗試管壁上的硫,發(fā)生反應(yīng)(未配平),下列說法錯(cuò)誤的是
A. 該反應(yīng)中硫單質(zhì)既做氧化劑也做還原劑
B. 也可以用清洗試管壁上的硫
C. 生成的和的物質(zhì)的量之比為
D. 氧化產(chǎn)物是
【答案】C
【解析】
【分析】用NaOH溶液清洗試管壁上的硫,發(fā)生反應(yīng)S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O,其中S既升高又降低,根據(jù)得失電子守恒配平方程式為3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.用NaOH溶液清洗試管壁上的硫,發(fā)生反應(yīng)S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O,其中S既升高又降低,故S在反應(yīng)中既作氧化劑,又作還原劑,故A正確;
B.S易溶于二硫化碳,所以也可以用CS2清洗試管壁上的硫,故B正確;
C.根據(jù)配平的方程式得到生成的Na2SO3和Na2S的物質(zhì)的量之比為1:2,故C錯(cuò)誤;
D.Na2SO3中S元素的化合價(jià)是+4,是0價(jià)S元素化合價(jià)升高的結(jié)果,所以Na2SO3是氧化產(chǎn)物,故D正確;
故選C。
12. 以下是對(duì)于某些離子檢驗(yàn)的描述,其中不合理的是
A. 向某溶液中加入鹽酸,產(chǎn)生無色無味的氣體,則溶液中可能含有CO
B. 對(duì)某溶液進(jìn)行焰色試驗(yàn),火焰呈黃色,則溶液中一定含有Na+
C. 向某溶液中加入NaOH溶液,不產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則溶液中沒有NH
D. 向某溶液中先加入足量鹽酸,沒有明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,則溶液中一定含有SO
【答案】C
【解析】
【詳解】A.某溶液加入鹽酸,產(chǎn)生無色無味氣體,原溶液中可能有CO或HCO,A正確;
B.某溶液做焰色反應(yīng),火焰呈黃色,則說明溶液中有 Na+,B正確;
C.先加入足量NaOH濃溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,說明有氨氣放出,證明原溶液有NH,如果不能產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅的氣體,說明原溶液沒有NH,C錯(cuò)誤;
D.先加入稀鹽酸酸化,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,證明原溶液一定有SO,D正確;
故答案為:C。
13. 選用如圖所示儀器中的兩個(gè)或幾個(gè)(內(nèi)含物質(zhì))組裝成實(shí)驗(yàn)裝置,以驗(yàn)證木炭可被濃硫酸氧化成CO2,下列說法不正確的是
A. 按氣流從左向右流動(dòng),連接裝置的正確順序可以是A→F→E→C→D→B
B. 丁中溶液褪色,乙中溶液變渾濁,說明甲中生成CO2
C. 丙中溶液褪色,乙中溶液變渾濁,無法說明甲中生成CO2
D. 丙中溶液不褪色,乙中溶液變渾濁,說明甲中生成CO2
【答案】B
【解析】
【詳解】A.碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫,用酸性高錳酸鉀除去二氧化硫、用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡,再用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳,按氣流從左向右流動(dòng),連接裝置的正確順序可以是A→F→E→C→D→B,故A正確;
B.二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水變渾濁,丁中溶液褪色,乙中溶液變渾濁,不能說明甲中生成CO2,故B錯(cuò)誤;
C.丙中溶液褪色,說說明二氧化硫未除盡,二氧化硫、二氧化碳都能使石灰水變渾濁,乙中溶液變渾濁,無法說明甲中生成CO2,故C正確;
D.丙中溶液不褪色,說明二氧化硫已除盡,乙中溶液變渾濁,說明甲中生成CO2,故D正確;
選B。
14. 在100mL混合酸中,c(HNO3)=2ml/L,c(H2SO4)=5ml/L,向其中加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后,收集到的氣體在標(biāo)況下體積約為
A. 4.48LB. 13.44LC. 8.96LD. 22.4L
【答案】C
【解析】
【詳解】n(H2SO4)=5ml/L×0.1L=0.5ml,n(HNO3)=2ml/L×0.1L=0.2ml,n(H+)=2×0.5ml+1×0.2ml=1.2ml,n(NO)=1×0.2ml=0.2ml。NO的氧化性比H+強(qiáng),NO先反應(yīng),F(xiàn)e過量,發(fā)生的反應(yīng)為:3Fe+8H++2NO=3Fe2++4H2O+2NO↑,0. 2mlNO消耗0. 8mlH+,同時(shí)得到0. 2mlNO。剩下(1.2-0. 8)ml即0. 4mlH+,剩下的H+和Fe反應(yīng)產(chǎn)生H2,F(xiàn)e+2H+=Fe2++H2↑,0. 4mlH+反應(yīng)得到0. 2mlH2,氣體的總物質(zhì)的量=0. 2ml+0. 2ml=0. 4ml,標(biāo)況下體積=0. 4ml×22.4L/ml=8.96L,答案選C。
二、非選擇題(共4題,共58分)
15. 高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如圖:
(1)Si的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_______。
(2)寫出電弧爐發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。當(dāng)有1ml單質(zhì)碳參與反應(yīng)時(shí),該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_______(用NA表示)。
(3)整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl氣體和一種氣體單質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式_______。
(4)工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(5)工業(yè)上可利用水玻璃和鹽酸反應(yīng)制備硅酸凝膠,寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的離子方程式_______。
(6)關(guān)于硅及其相關(guān)化合物的敘述正確的是_______。
A.自然界中存在天然游離的硅單質(zhì)
B.已知C與Si在同一主族,由于CO2+H2O=H2CO3,用類比法得知SiO2+H2O=H2SiO3
C.Na[AlSi3O8]用氧化物形式表示為Na2O?Al2O3?6SiO2
D.硅元素在金屬與非金屬的分界線處,因此具有弱導(dǎo)電性,一般可用于作為半導(dǎo)體材料
E.SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng),又能和氫氟酸反應(yīng),所以是兩性氧化物
F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品
【答案】15. 16. ①. ②. 2NA
17. SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl
18. 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O
19. +2H+=H2SiO3
20. CDF
【解析】
【分析】工業(yè)上用石英砂和過量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅,在流化床反應(yīng)器中粗硅與HCl反應(yīng)生成SiHCl3等,還原爐中氫氣還原SiHCl3得到高純硅。
【小問1詳解】
硅元素是14號(hào)元素,故硅原子結(jié)構(gòu)示意圖為:;
【小問2詳解】
工業(yè)上用石英砂和過量焦炭在電弧爐中高溫加熱生成粗硅的化學(xué)方程式為;C的化合價(jià)從0升高為+2價(jià),故當(dāng)有 1mlC參與反應(yīng)時(shí),該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA;
【小問3詳解】
根據(jù)元素守恒可知,SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和氫氣:SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl;
【小問4詳解】
氫氟酸來雕刻玻璃,氫氟酸和二氧化硅反應(yīng),化學(xué)方程式為:4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O;
【小問5詳解】
水玻璃和鹽酸反應(yīng)制取硅酸的離子方程式為+2H+=H2SiO3;
【小問6詳解】
A.自然界中不存在天然游離的硅單質(zhì),硅是以二氧化硅和硅酸鹽存在于自然界中,A錯(cuò)誤;
B.SiO2不溶于水,也不與水反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)氧化物的表示方法,Na[AlSi3O8]用氧化物形式表示為Na2O·Al2O3·6SiO2,C正確;
D.在周期表中,硅元素在金屬與非金屬的分界線處,一般可用于作為半導(dǎo)體材料,D正確;
E.SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng),又能和氫氟酸反應(yīng),但SiO2不能與其他酸反應(yīng),為酸性氧化物,E錯(cuò)誤;
F.玻璃、水泥、陶瓷都是傳統(tǒng)的硅酸鹽產(chǎn)品,F(xiàn)正確;
故選CDF。
16. NO在臨床上的應(yīng)用非常廣泛,例如用于治療高血壓、冠心病、腦血管動(dòng)脈硬化等疾病,但NO很容易被氧化。某化學(xué)興趣小組為了探究NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化,設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)。
(1)工業(yè)上可以用氨的催化氧化制備NO,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
(2)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是_______。
(3)用排_(tái)______法收集NO后,連接針筒,打開止水夾a,推動(dòng)針筒活塞,使氧氣進(jìn)入燒瓶,觀察到的現(xiàn)象是_______。
(4)關(guān)上止水夾,輕輕搖動(dòng)圓底燒瓶,觀察到的現(xiàn)象為①燒瓶?jī)?nèi)氣體顏色逐漸變淺,最后消失;②_______,出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因是_______。(用化學(xué)方程式表示)
(5)燒杯中盛放的是酸性高錳酸鉀溶液,能吸收尾氣,已知NO能與MnO在酸性條件下反應(yīng)生成NO和Mn2+,寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。
【答案】(1)
(2)檢查裝置氣密性(3) ①. 水 ②. 圓底燒瓶?jī)?nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色
(4) ①. 酸性KMnO4溶液倒吸時(shí)入圓底燒瓶 ②. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5)
【解析】
【分析】工業(yè)上利用氨的催化氧化制NO,是氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO和水,在針筒中裝有氧氣,圓底燒瓶中裝有水和NO,通過針筒擠壓,將氧氣推入圓底燒瓶,讓氧氧與NO作用生成NO2,NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO,利用酸性高錳酸鉀吸收尾氣;
【小問1詳解】
工業(yè)上可以用氨的催化氧化制備NO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問2詳解】
組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性;
【小問3詳解】
NO能與氧氣反應(yīng),難溶于水,故可用排水法收集NO后,連接針筒,打開止水夾a,推動(dòng)針筒活塞,使氧氣進(jìn)入燒瓶,觀察到的現(xiàn)象是圓底燒瓶?jī)?nèi)氣體由無色變?yōu)榧t棕色;
【小問4詳解】
關(guān)上止水夾,輕輕搖動(dòng)圓底燒瓶,觀察到的現(xiàn)象為①燒瓶?jī)?nèi)氣體顏色逐漸變淺,最后消失;②酸性KMnO4溶液倒吸時(shí)入圓底燒瓶,出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因是發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO,燒瓶?jī)?nèi)氣壓減??;
【小問5詳解】
燒杯中盛放的是酸性高錳酸鉀溶液,能吸收尾氣,已知NO能與MnO在酸性條件下反應(yīng)生成NO和Mn2+,結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理可知,該反應(yīng)的離子方程式為。
17. 工業(yè)上以侯氏制堿法為基礎(chǔ)生產(chǎn)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的工藝流程如圖:
(1)硫元素在周期表中位置_______。
(2)反應(yīng)I的化學(xué)方程式為_______;在進(jìn)行反應(yīng)時(shí),向NaCl溶液中先通入_______(填“CO2”或“NH3”)。
(3)已知“灼燒”時(shí)會(huì)生成SO2,則其化學(xué)方程式為_______。
(4)已知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)會(huì)生成SO2,則其離子方程式為_______。
(5)副產(chǎn)品X化學(xué)式為_______;該生產(chǎn)中可循環(huán)利用的物質(zhì)為_______(化學(xué)式)。
(6)為了減少產(chǎn)品Na2S2O5中的雜質(zhì)含量,理論上需控制反應(yīng)II中氣體與固體反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為_______。
【答案】(1)第三周期ⅥA族
(2) ①. ②.
(3)
(4)
(5) ①. ②. CO2
(6)2∶1
【解析】
【分析】由題給流程可知,向氯化鈉溶液中通入氨氣、二氧化碳,氯化鈉溶液與氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨,過濾得到碳酸氫鈉和氯化銨溶液;碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水;硫化銅在空氣中灼燒生成氧化銅和二氧化硫,將反應(yīng)生成的二氧化硫通入碳酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,干燥得到焦亞硫酸鈉;氧化銅溶于稀硫酸得到硫酸銅溶液,溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到副產(chǎn)品五水合硫酸銅晶體。
【小問1詳解】
硫?yàn)?6號(hào)元素,則硫元素在周期表中位置為第三周期ⅥA族;
【小問2詳解】
由分析可知,反應(yīng)Ⅰ為氯化鈉溶液與氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,反應(yīng)時(shí),應(yīng)先向氯化鈉溶液中先通入氨氣,再通入二氧化碳,目的是增大二氧化碳的溶解量,有利于碳酸氫鈉的生成,故答案為:;;
小問3詳解】
由分析可知,“灼燒”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為硫化銅在空氣中灼燒生成氧化銅和二氧化硫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問4詳解】
由題意可知,焦亞硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水,反應(yīng)的離子方程式為;
【小問5詳解】
由分析可知,副產(chǎn)品為五水合硫酸銅晶體;反應(yīng)Ⅱ的過程中有反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物二氧化碳生成,生產(chǎn)中可以循環(huán)利用,故答案為:;CO2;
【小問6詳解】
反應(yīng)Ⅱ?yàn)樘妓徕c溶液與二氧化硫反應(yīng)生成焦亞硫酸鈉和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,則二氧化硫與碳酸鈉的物質(zhì)的量之比為2∶1,故答案為:2∶1。
18. 硫酰氯(SO2Cl2)是化工生產(chǎn)的重要原料。硫酰氯與硫酸的部分性質(zhì)如表:
實(shí)驗(yàn)室用干燥純凈的氯氣和過量的二氧化硫在活性炭的催化作用下合成硫酰氯,反應(yīng)方程式為SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l),其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持儀器已省略):
(1)儀器B的名稱_______,B中盛放的藥品是_______。
(2)C是恒壓分液漏斗,和普通分液漏斗相比,它的優(yōu)點(diǎn)是_______。
(3)裝置乙和丁盛裝的是同一種試劑,該試劑為_______。若缺少裝置乙和丁,對(duì)產(chǎn)品硫酰氯會(huì)有何影響,請(qǐng)用化學(xué)方程式表示_______。
(4)裝置甲發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(5)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),戊中開始加入amlKMnO4固體,假設(shè)KMnO4在過量濃鹽酸的作用下完全反應(yīng),若實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到硫酰氯bml,請(qǐng)計(jì)算硫酰氯的產(chǎn)率_______(列出表達(dá)式)。
【答案】18. ①. 干燥管 ②. 堿石灰
19. 平衡氣壓,使液體順利滴下
20. ①. 濃硫酸 ②. SO2Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl
21. Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4+ SO2↑+H2O
22.
【解析】
【分析】裝置甲中利用70%硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2,利用裝置乙中濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置丙中進(jìn)行反應(yīng),戊裝置中利用濃鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)制取氯氣,經(jīng)裝置丁中濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置丙進(jìn)行反應(yīng),在活性炭的催化作用下合成硫酰氯。
【小問1詳解】
儀器B為干燥管,SO2Cl2遇水易水解,儀器B的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入丙裝置中,盛放的藥品是堿石灰;
故答案為:干燥管;堿石灰。
【小問2詳解】
恒壓分液漏斗可以維持裝置內(nèi)氣壓平衡,使液體順利滴下;
故答案為:平衡氣壓,使液體順利滴下。
【小問3詳解】
根據(jù)分析可知乙和丁都是濃硫酸,起干燥作用;如果沒有乙和丁,硫酰氯(SO2Cl2)會(huì)發(fā)生水解,SO2Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl;
故答案為:濃硫酸;SO2Cl2+2H2O= H2SO4+2HCl。
【小問4詳解】
根據(jù)分析可知裝置甲制取SO2,方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4+ SO2+H2O;
故答案為:Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4+ SO2+H2O。
【小問5詳解】
根據(jù)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+4H2O可知,理論上生成氯氣n(Cl2)=n(KMnO4)=a ml,根據(jù)氯原子守恒可知生成硫酰氯的物質(zhì)的量n(SO2Cl2)= n(Cl2)=a ml,硫酰氯的產(chǎn)率為;
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
將過量的CO2通入CaCl2溶液中
無白色沉淀出現(xiàn)
生成的Ca(HCO3)2可溶于水
B
常溫下將Al片插入濃硫酸中
無明顯現(xiàn)象
Al片和濃硫酸不反應(yīng)
C
用玻璃棒蘸取濃硝酸點(diǎn)到藍(lán)色石蕊試紙上
試紙變紅色后褪色
濃硝酸有酸性、強(qiáng)氧化性
D
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液
生成白色沉淀
該溶液中含有SO
物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
其他性質(zhì)
SO2Cl2
-541
69.1
①易水解,產(chǎn)生大量白霧,生成兩種強(qiáng)酸
②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑
H2SO4
10.4
338
強(qiáng)吸水性、穩(wěn)定不易分解

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